CN111708400B - 一种具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,包括:基础电路,用于输出基本的参考电压;电流镜电路,用于镜像电流;shift up/down功能电路,用于shift up/down输出电压;有温度系数参考电压产生电路,用于产生有温度系数的参考电压;本电路的输出电压温度系数可通过闭合开关Sx调节,输出电压dc值可通过Vrefx调节,同时保证在调节温度系数时,常温的输出电压dc值不会随温度系数的变化而变化。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路技术领域,尤其涉及的是一种具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路。
背景技术
电路中常见的参考电压电路一般由带隙电路及运放产生,如图1所示,由基准带隙电压VBG经运放分出多个需要的参考电压VREFx(x=1,2,3,……)。然而系统电路中,有时需要具有一定温度系数的参考电压,常见的参考电压电路并不具有温度系数。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,旨在解决现有的参考电压电路并不具有温度系数的问题。
本发明的技术方案如下:一种具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,其中,包括:
基础电路,用于输出基本的参考电压;
电流镜电路,用于镜像电流;
shift up/down功能电路,用于shift up/down 输出电压;
有温度系数参考电压产生电路,用于产生有温度系数的参考电压。
所述的具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,其中,所述具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路包括具有正温度系数的参考电压电路和负温度系数的参考电压电路。
所述的具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,其中,当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有正温度系数的参考电压电路时,所述基础电路包括第一带隙基准电路Bandgap_0、第一运算放大器OPA_1、第一PMOS管PM0、第一串联电阻Rs、第一分压反馈电阻Rf组成,所述第一带隙基准电路Bandgap_0的一端与第一运算放大器OPA_1的第一输入端连接,第一带隙基准电路Bandgap_0的另一端与电流镜电路连接,第一运算放大器OPA_1的输出端与第一PMOS管PM0的栅极连接,第一运算放大器OPA_1的第二输入端与第一串联电阻Rs的另一端连接,第一PMOS管PM0的漏极连接电源电压VCC,第一PMOS管PM0的源极与第一串联电阻Rs的一端连接,第一串联电阻Rs的另一端与第一分压反馈电阻Rf的一端连接,第一分压反馈电阻Rf另一端接地,第一PMOS管PM0的栅极与电流镜电路连接。
所述的具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,其中,当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有正温度系数的参考电压电路时,所述电流镜电路包括iptat镜像电路、idc镜像电路和多组开关组,所述iptat镜像电路包括第一NMOS管NM0和x个第二NMOS管NMx,x为正整数,第一NMOS管NM0与第一个第二NMOS管NM1的电流镜比例为1:1;idc镜像电路包括x个第二PMOS管PMx,x为正整数,第一PMOS管PM0与第一第二PMOS管PM1的电流镜比例为a:b;每组开关组包括一个第一开关Sx和一个第二开关Sx#,x为正整数,所述第一开关Sx和第二开关Sx#同相;所述第二NMOS管NMx、第二PMOS管PMx和开关组的数量一致且一一对应;第一NMOS管NM0的漏极与栅极连接在一起后与基础电路连接,第一NMOS管NM0的源极接地,第一NMOS管NM0的栅极与第二NMOS管NMx的栅极连接,第二NMOS管NMx的源极接地,第二NMOS管NMx的漏极与第二开关Sx#的一端连接,第二开关Sx#的另一端与第一开关Sx的一端连接,第一开关Sx的另一端与第二 PMOS管PMx的源极连接,第二 PMOS管PMx的漏极连接电源电压VCC,第二 PMOS管PMx的栅极与基础电路连接;x个第二开关Sx#的另一端并联后与Shift up/down 功能电路连接。
所述的具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,其中,当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有正温度系数的参考电压电路时,所述Shift up/down功能电路包括第一上移开关S_up、第一下移开关S_dw以及第一上移注入电流idc_up、第一下移注入电流idc_dw,所述第一下移注入电流idc_dw一端连接电源电压VCC,第一下移注入电流idc_dw的另一端与第一下移开关S_dw一端连接,第一下移开关S_dw另一端与第一上移开关S_up一端连接,第一上移开关S_up另一端连接第一上移注入电流idc_up一端,第一上移注入电流idc_up另一端接地,第一下移开关S_dw另一端与电流镜电路连接,第一下移开关S_dw另一端与有温度系数参考电压产生电路连接。
所述的具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,其中,当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有正温度系数的参考电压电路时,所述有温度系数参考电压产生电路包括第二运算放大器OPA_2、第一电阻R0,所述第二运算放大器OPA_2的第一输入端连接基础电路,第二运算放大器OPA_2的第二输入端与第一电阻R0的一端连接,第一电阻R0另一端与第二运算放大器OPA_2的输出端连接,第一电阻R0的一端与Shift up/down功能电路连接,第二运算放大器OPA_2的输出端输出带有温度系数的参考电压Vref_coeff。
所述的具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,其中,当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有负温度系数的参考电压电路时,所述基础电路包括第二带隙基准电路Bandgap_n、第三运算放大器OPA_1n、第三PMOS管PMa、第二串联电阻Rs_n、第二分压反馈电阻Rf_n组成,所述第二带隙基准电路Bandgap_n的一端与第三运算放大器OPA_1n的第一输入端连接,第二带隙基准电路Bandgap_n的另一端与电流镜电路连接,第三运算放大器OPA_1n的输出端与第三PMOS管PMa的栅极连接,第三运算放大器OPA_1n的第二输入端与第二串联电阻Rs_n的另一端连接,第三PMOS管PMa的漏极连接电源电压VCC,第三PMOS管PMa的源极与第二串联电阻Rs_n的一端连接,第二串联电阻Rs_n的另一端与第二分压反馈电阻Rf_n的一端连接,第二分压反馈电阻Rf_n另一端接地,第三PMOS管PMa的栅极与电流镜电路连接。
所述的具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,其中,当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有负温度系数的参考电压电路时,所述电流镜电路包括iptat镜像电路、idc镜像电路和多组开关组,所述iptat镜像电路包括第三NMOS管NM00、第四NMOS管NM01、第五PMOS管PM0_n和x个第六PMOS管PMx_n,x为正整数,第三NMOS管NM00和第四NMOS管NM01的电流镜比例为1:1,第四NMOS管NM01和第五PMOS管PM0_n的电流镜比例为1:1,第五PMOS管PM0_n和第六PMOS管PM1_n的电流镜比例为1:1;idc镜像电路包括第四PMOS管PMb、第五NMOS管NM0_n和x个第六NMOS管NMx_n,x为正整数,第三PMOS管PMa和第四PMOS管PMb的电流镜比例为a:b,第五NMOS管NM0_n和第六NMOS管NM1_n的电流镜比例为1:1;每组开关组包括一个第三开关Sx_n和一个第四开关Sx#_n,x为正整数,所述第三开关Sx_n和一个第四开关Sx#_n同相;所述第六PMOS管PMx_n、第六NMOS管NMx_n和开关组的数量一致且一一对应;第三NMOS管NM00的漏极与栅极连接在一起后与基础电路连接,第三NMOS管NM00的源极接地,第三NMOS管NM00的栅极与第四NMOS管NM01的栅极连接,第四NMOS管NM01的源极接地,第四NMOS管NM01的漏极与第五PMOS管PM0_n的源极连接,第五PMOS管PM0_n的漏极连接电源电压VCC,第五PMOS管PM0_n的栅极与第六PMOS管PMx_n的栅极连接,第六PMOS管PMx_n的漏极连接电源电压VCC,第六PMOS管PMx_n的源极与第三开关Sx_n的一端连接,第三开关Sx_n的另一端与第四开关Sx#_n的一端连接,第四开关Sx#_n的另一端与第六NMOS管NMx_n的漏极连接,第六NMOS管NMx_n 的源极接地;第四PMOS管PMb的栅极与基础电路连接,第四PMOS管PMb的漏极连接电源电压VCC,第四PMOS管PMb的源极与第五NMOS管NM0_n的漏极连接,第五NMOS管NM0_n的漏极和栅极连接在一起后与第六NMOS管NMx_n的栅极连接,第五NMOS管NM0_n的源极接地,x个第四开关Sx#_n的另一端并联后与Shift up/down 功能电路连接。
所述的具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,其中,当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有负温度系数的参考电压电路时,所述Shift up/down功能电路包括第二上移开关S_up_n、第二下移开关S_dw_n以及第二上移注入电流idc_up_n、第二下移注入电流idc_dw_n,所述第二下移注入电流idc_dw_n一端连接电源电压VCC,第二下移注入电流idc_dw_n的另一端与第二下移开关S_dw_n一端连接,第二下移开关S_dw_n另一端与第二上移开关S_up_n一端连接,第二上移开关S_up_n另一端连接第二上移注入电流idc_up_n一端,第二上移注入电流idc_up_n另一端接地,第二下移开关S_dw_n另一端与电流镜电路连接,第二下移开关S_dw_n另一端与有温度系数参考电压产生电路连接。
所述的具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,其中,当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有负温度系数的参考电压电路时,所述有温度系数参考电压产生电路包括第四运算放大器OPA_2n、第二电阻R1,所述第四运算放大器OPA_2n的第二输入端连接基础电路,第四运算放大器OPA_2n的第二输入端与第二电阻R1的一端连接,第二电阻R1另一端与第四运算放大器OPA_2n的输出端连接,第二电阻R1的一端与Shiftup/down 功能电路连接,第四运算放大器OPA_2n的输出端输出带有温度系数的参考电压Vref_coeff_n。
本发明的有益效果:本发明通过提供一种具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,本技术方案的输出电压温度系数可通过闭合开关Sx调节,输出电压dc值可通过Vrefx调节,同时保证在调节温度系数时,常温的输出电压dc值不会随温度系数的变化而变化。
附图说明
图1是现有技术中参考电压电路的示意图。
图2是本发明中当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有正温度系数的参考电压电路时的示意图。
图3是本发明中当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有负温度系数的参考电压电路时的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图2和图3所示,一种具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,包括:
基础电路1,用于输出基本的参考电压;
电流镜电路2,用于镜像电流;
shift up/down(上移/下移)功能电路3,用于shift up/down 输出电压;
有温度系数参考电压产生电路4,用于产生有温度系数的参考电压。
在某些具体实施例中,所述具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路包括具有正温度系数的参考电压电路和负温度系数的参考电压电路。
实施例1
如图2所示,当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有正温度系数的参考电压电路时:
其中,所述基础电路1包括第一带隙基准电路Bandgap_0、第一运算放大器OPA_1、第一PMOS管PM0、第一串联电阻Rs、第一分压反馈电阻Rf组成,所述第一带隙基准电路Bandgap_0的一端与第一运算放大器OPA_1的第一输入端连接,第一带隙基准电路Bandgap_0的另一端与电流镜电路2连接,第一运算放大器OPA_1的输出端与第一PMOS管PM0的栅极连接,第一运算放大器OPA_1的第二输入端与第一串联电阻Rs的另一端连接,第一PMOS管PM0的漏极连接电源电压VCC,第一PMOS管PM0的源极与第一串联电阻Rs的一端连接,第一串联电阻Rs的另一端与第一分压反馈电阻Rf的一端连接,第一分压反馈电阻Rf另一端接地,第一PMOS管PM0的栅极与电流镜电路2连接。所述基础电路1输出基本的参考电压Vref1~Vrefx,参考电流I0,及第一带隙基准电路Bandgap_0产生的与绝对温度成正比的iptat电流。
其中,所述电流镜电路2包括iptat(正比于绝对温度的电流)镜像电路、idc镜像电路和多组开关组,所述iptat镜像电路包括第一NMOS管NM0和x个第二NMOS管NMx(x=1,2,3.....),第一NMOS管NM0与第二NMOS管NM1的电流镜比例为1:1,第二NMOS管NM1:第二NMOS管NM2:......:第二NMOS管NMx的电流镜比例为1:2:.....:x(x=1,2,…);idc镜像电路包括x个第二PMOS管PMx,第一PMOS管PM0与第二PMOS管PM1的电流镜比例为a:b,第二PMOS管PM1:第二PMOS管PM2:......:第二 PMOS管PMx=1:2:......:x (x=1,2,…);每组开关组包括一个第一开关Sx(x=1,2,…)和一个第二开关Sx#(x=1,2,…),所述第一开关Sx和一个第二开关Sx#同相;所述第二NMOS管NMx、第二PMOS管PMx和开关组的数量一致且一一对应;第一NMOS管NM0的漏极与栅极连接在一起后与基础电路1连接,第一NMOS管NM0的源极接地,第一NMOS管NM0的栅极与第二NMOS管NMx的栅极连接,第二NMOS管NMx的源极接地,第二NMOS管NMx的漏极与第二开关Sx#的一端连接,第二开关Sx#的另一端与第一开关Sx的一端连接,第一开关Sx的另一端与第二 PMOS管PMx的源极连接,第二 PMOS管PMx的漏极连接电源电压VCC,第二 PMOS管PMx的栅极与基础电路1连接;x个第二开关Sx#的另一端并联后与Shiftup/down 功能电路3连接。
其中,所述Shift up/down 功能电路3包括第一上移开关S_up、第一下移开关S_dw以及第一上移注入电流idc_up、第一下移注入电流idc_dw,所述第一下移注入电流idc_dw一端连接电源电压VCC,第一下移注入电流idc_dw的另一端与第一下移开关S_dw一端连接,第一下移开关S_dw另一端与第一上移开关S_up一端连接,第一上移开关S_up另一端连接第一上移注入电流idc_up一端,第一上移注入电流idc_up另一端接地,第一下移开关S_dw另一端与电流镜电路2连接,第一下移开关S_dw另一端与有温度系数参考电压产生电路4连接。
其中,所述有温度系数参考电压产生电路4包括第二运算放大器OPA_2、第一电阻R0,所述第二运算放大器OPA_2的第一输入端连接基础电路1,第二运算放大器OPA_2的第二输入端与第一电阻R0的一端连接,第一电阻R0另一端与第二运算放大器OPA_2的输出端连接,第一电阻R0的一端与Shift up/down 功能电路3连接,第二运算放大器OPA_2的输出端输出带有温度系数的参考电压Vref_coeff。
其中,具有正温度系数的参考电压电路基本工作原理如下:基础电路1产生参考电流I0,调整第一PMOS管PM0与第二PMOS管PM1的电流镜比例a:b的比值,使第二PMOS管PM1镜像得到的电流idc等于常温时iptat电流,即idc=iptat@temperature=25℃。当闭合一组开关S1与S1#或闭合多组开关时,得到的idc镜像电路的镜像电流为m*idc,得到的iptat镜像电路的镜像电流为m*iptat,其中m为电流镜电路2的镜像倍数,则在第二运算放大器OPA_2输出端得到的带有温度系数的参考电压Vref_coeff为:
iptat 为与绝对温度成正比的电流,设其温度系数为C0,则Vref_coeff 的温度系数coeff为:
调节开关闭合组数可调节m,从而调节温度系数Coeff,调节基础电路1的参考电压Vrefx,即可等比例调节输出Vref_coeff。当第一上移开关S_up闭合时,Vref_coeff在第一上移开关S_up闭合前的基础上,电压在整个温度范围整体上抬idc_up*R0 ,即Vref_coeff为:
当第一下移开关S_dw闭合时,Vref_coeff在第一下移开关S_dw闭合前的基础上,电压在整个温度范围整体下降idc_dw*R0 ,即Vref_coeff为:
实施例2
如图3所示,当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有负温度系数的参考电压电路时:
其中,所述基础电路1包括第二带隙基准电路Bandgap_n、第三运算放大器OPA_1n、第三PMOS管PMa、第二串联电阻Rs_n、第二分压反馈电阻Rf_n组成,所述第二带隙基准电路Bandgap_n的一端与第三运算放大器OPA_1n的第一输入端连接,第二带隙基准电路Bandgap_n的另一端与电流镜电路2连接,第三运算放大器OPA_1n的输出端与第三PMOS管PMa的栅极连接,第三运算放大器OPA_1n的第二输入端与第二串联电阻Rs_n的另一端连接,第三PMOS管PMa的漏极连接电源电压VCC,第三PMOS管PMa的源极与第二串联电阻Rs_n的一端连接,第二串联电阻Rs_n的另一端与第二分压反馈电阻Rf_n的一端连接,第二分压馈电阻Rf_n另一端接地,第三PMOS管PMa的栅极与电流镜电路2连接。所述基础电路1输出基本的参考电压Vref1_n~Vrefx_n,参考电流I1,及第二带隙基准电路Bandgap_n产生的与绝对温度成正比的iptat_n电流。
其中,所述电流镜电路2包括iptat(正比于绝对温度的电流)镜像电路、idc镜像电路和多组开关组,所述iptat镜像电路包括第三NMOS管NM00、第四NMOS管NM01、第五PMOS管PM0_n和x个第六PMOS管PMx_n(x=1,2,3…),第三NMOS管NM00和第四NMOS管NM01的电流镜比例为1:1,第四NMOS管NM01和第五PMOS管PM0_n的电流镜比例为1:1,第五PMOS管PM0_n和第六PMOS管PM1_n的电流镜比例为1:1,第六PMOS管PM1_n:第六PMOS管PM2_n:......:第六PMOS管PMx_n的电流镜比例为1:2:.....:x(x=1,2,…);idc镜像电路包括第四PMOS管PMb、第五NMOS管NM0_n和x个第六NMOS管NMx_n,第三PMOS管PMa和第四PMOS管PMb的电流镜比例为a:b,第五NMOS管NM0_n和第六NMOS管NM1_n的电流镜比例为1:1,第六NMOS管NM1_n:第六NMOS管NM2_n:......:第六NMOS管NMx_n=1:2:......:x (x=1,2,…);每组开关组包括一个第三开关Sx_n(x=1,2,…)和一个第四开关Sx#_n(x=1,2,…),所述第三开关Sx_n和一个第四开关Sx#_n同相;所述第六PMOS管PMx_n、第六NMOS管NMx_n和开关组的数量一致且一一对应;第三NMOS管NM00的漏极与栅极连接在一起后与基础电路1连接,第三NMOS管NM00的源极接地,第三NMOS管NM00的栅极与第四NMOS管NM01的栅极连接,第四NMOS管NM01的源极接地,第四NMOS管NM01的漏极与第五PMOS管PM0_n的源极连接,第五PMOS管PM0_n的漏极连接电源电压VCC,第五PMOS管PM0_n的栅极与第六PMOS管PMx_n的栅极连接,第六PMOS管PMx_n的漏极连接电源电压VCC,第六PMOS管PMx_n的源极与第三开关Sx_n的一端连接,第三开关Sx_n的另一端与第四开关Sx#_n的一端连接,第四开关Sx#_n的另一端与第六NMOS管NMx_n的漏极连接,第六NMOS管NMx_n 的源极接地;第四PMOS管PMb的栅极与基础电路1连接,第四PMOS管PMb的漏极连接电源电压VCC,第四PMOS管PMb的源极与第五NMOS管NM0_n的漏极连接,第五NMOS管NM0_n的漏极和栅极连接在一起后与第六NMOS管NMx_n的栅极连接,第五NMOS管NM0_n的源极接地,x个第四开关Sx#_n的另一端并联后与Shift up/down 功能电路3连接。
其中,所述Shift up/down 功能电路3包括第二上移开关S_up_n、第二下移开关S_dw_n以及第二上移注入电流idc_up、第二下移注入电流idc_dw_n,所述第二下移注入电流idc_dw_n一端连接电源电压VCC,第二下移注入电流idc_dw_n的另一端与第二下移开关S_dw_n一端连接,第二下移开关S_dw_n另一端与第二上移开关S_up_n一端连接,第二上移开关S_up_n另一端连接第二上移注入电流idc_up_n一端,第二上移注入电流idc_up_n另一端接地,第二下移开关S_dw_n另一端与电流镜电路2连接,第二下移开关S_dw_n另一端与有温度系数参考电压产生电路4连接。
其中,所述有温度系数参考电压产生电路4包括第四运算放大器OPA_2n、第二电阻R1,所述第四运算放大器OPA_2n的第二输入端连接基础电路1,第四运算放大器OPA_2n的第二输入端与第二电阻R1的一端连接,第二电阻R1另一端与第四运算放大器OPA_2n的输出端连接,第二电阻R1的一端与Shift up/down 功能电路3连接,第四运算放大器OPA_2n的输出端输出带有温度系数的参考电压Vref_coeff_n。
其中,具有负温度系数参考电压电路基本工作原理如下:基础电路1产生参考电流I1,调整第三PMOS管PMa和第四PMOS管PMb的电流镜比例a:b的比值,使第四PMOS管PMb镜像得到的电流idc_n等于常温时iptat_n电流,即idc_n=iptat_n@temperature=25℃。当闭合一组开关组第三开关S1_n和第四开关S1#_n或多组开关组时,得到的idc_n镜像电路的镜像电流为m*idc_n,得到的iptat镜像电路的镜像电流为m*iptat_n,其中m1为电流镜电路2的镜像倍数,则在第四运算放大器OPA_2n输出端得到的Vref_coeff_n为:
iptat_n为与绝对温度成正比的电流,设其温度系数为C1,则Vref_coeff_n的温度系数coeff_n为:
调节开关闭合组数可调节m1,从而调节温度系数Coeff_n,调节基础电路1的参考电压Vrefx_n,即可等比例调节输出Vref_coeff_n。当第二上移开关S_up_n闭合时,Vref_coeff_n在第二上移开关S_up_n闭合前的基础上,电压在整个温度范围整体上抬idc_up_n*R1,即Vref_coeff_n为:
当第二下移开关S_dw_n闭合时,Vref_coeff_n在第二下移开关S_dw_n闭合前的基础上,电压在整个温度范围整体下降idc_dw_n*R1,即Vref_coeff_n为:
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露装置和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,又例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
另外,作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
再者,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请的保护范围,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,其特征在于,包括:
基础电路(1),用于输出基本的参考电压;
电流镜电路(2),用于镜像电流;
shift up/down功能电路(3),用于shift up/down 输出电压;
有温度系数参考电压产生电路(4),用于产生有温度系数的参考电压;
所述具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路包括具有正温度系数的参考电压电路和负温度系数的参考电压电路:
当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有正温度系数的参考电压电路时,所述电流镜电路(2)包括iptat镜像电路、idc镜像电路和多组开关组,所述iptat镜像电路包括第一NMOS管NM0和x个第二NMOS管NMx,x为正整数,第一NMOS管NM0与第一个第二NMOS管NM1的电流镜比例为1:1;idc镜像电路包括x个第二PMOS管PMx,x为正整数,第一PMOS管PM0与第一第二PMOS管PM1的电流镜比例为a:b;每组开关组包括一个第一开关Sx和一个第二开关Sx#,x为正整数,所述第一开关Sx和第二开关Sx#同相;所述第二NMOS管NMx、第二PMOS管PMx和开关组的数量一致且一一对应;第一NMOS管NM0的漏极与栅极连接在一起后与基础电路(1)连接,第一NMOS管NM0的源极接地,第一NMOS管NM0的栅极与第二NMOS管NMx的栅极连接,第二NMOS管NMx的源极接地,第二NMOS管NMx的漏极与第二开关Sx#的一端连接,第二开关Sx#的另一端与第一开关Sx的一端连接,第一开关Sx的另一端与第二 PMOS管PMx的源极连接,第二 PMOS管PMx的漏极连接电源电压VCC,第二 PMOS管PMx的栅极与基础电路(1)连接;x个第二开关Sx#的另一端并联后与Shift up/down 功能电路(3)连接;
或当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有负温度系数的参考电压电路时,所述电流镜电路(2)包括iptat镜像电路、idc镜像电路和多组开关组,所述iptat镜像电路包括第三NMOS管NM00、第四NMOS管NM01、第五PMOS管PM0_n和x个第六PMOS管PMx_n,x为正整数,第三NMOS管NM00和第四NMOS管NM01的电流镜比例为1:1,第四NMOS管NM01和第五PMOS管PM0_n的电流镜比例为1:1,第五PMOS管PM0_n和第六PMOS管PM1_n的电流镜比例为1:1;idc镜像电路包括第四PMOS管PMb、第五NMOS管NM0_n和x个第六NMOS管NMx_n,x为正整数,第三PMOS管PMa和第四PMOS管PMb的电流镜比例为a:b,第五NMOS管NM0_n和第六NMOS管NM1_n的电流镜比例为1:1;每组开关组包括一个第三开关Sx_n和一个第四开关Sx#_n,x为正整数,所述第三开关Sx_n和一个第四开关Sx#_n同相;所述第六PMOS管PMx_n、第六NMOS管NMx_n和开关组的数量一致且一一对应;第三NMOS管NM00的漏极与栅极连接在一起后与基础电路(1)连接,第三NMOS管NM00的源极接地,第三NMOS管NM00的栅极与第四NMOS管NM01的栅极连接,第四NMOS管NM01的源极接地,第四NMOS管NM01的漏极与第五PMOS管PM0_n的源极连接,第五PMOS管PM0_n的漏极连接电源电压VCC,第五PMOS管PM0_n的栅极与第六PMOS管PMx_n的栅极连接,第六PMOS管PMx_n的漏极连接电源电压VCC,第六PMOS管PMx_n的源极与第三开关Sx_n的一端连接,第三开关Sx_n的另一端与第四开关Sx#_n的一端连接,第四开关Sx#_n的另一端与第六NMOS管NMx_n的漏极连接,第六NMOS管NMx_n 的源极接地;第四PMOS管PMb的栅极与基础电路(1)连接,第四PMOS管PMb的漏极连接电源电压VCC,第四PMOS管PMb的源极与第五NMOS管NM0_n的漏极连接,第五NMOS管NM0_n的漏极和栅极连接在一起后与第六NMOS管NMx_n的栅极连接,第五NMOS管NM0_n的源极接地,x个第四开关Sx#_n的另一端并联后与Shift up/down 功能电路(3)连接。
2.根据权利要求1所述的具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,其特征在于,当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有正温度系数的参考电压电路时,所述基础电路(1)包括第一带隙基准电路Bandgap_0、第一运算放大器OPA_1、第一PMOS管PM0、第一串联电阻Rs、第一分压反馈电阻Rf,所述第一带隙基准电路Bandgap_0的一端与第一运算放大器OPA_1的第一输入端连接,第一带隙基准电路Bandgap_0的另一端与电流镜电路(2)连接,第一运算放大器OPA_1的输出端与第一PMOS管PM0的栅极连接,第一运算放大器OPA_1的第二输入端与第一串联电阻Rs的另一端连接,第一PMOS管PM0的漏极连接电源电压VCC,第一PMOS管PM0的源极与第一串联电阻Rs的一端连接,第一串联电阻Rs的另一端与第一分压反馈电阻Rf的一端连接,第一分压反馈电阻Rf另一端接地,第一PMOS管PM0的栅极与电流镜电路(2)连接。
3.根据权利要求1所述的具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,其特征在于,当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有正温度系数的参考电压电路时,所述Shift up/down 功能电路(3)包括第一上移开关S_up、第一下移开关S_dw以及第一上移注入电流idc_up、第一下移注入电流idc_dw,所述第一下移注入电流idc_dw一端连接电源电压VCC,第一下移注入电流idc_dw的另一端与第一下移开关S_dw一端连接,第一下移开关S_dw另一端与第一上移开关S_up一端连接,第一上移开关S_up另一端连接第一上移注入电流idc_up一端,第一上移注入电流idc_up另一端接地,第一下移开关S_dw另一端与电流镜电路(2)连接,第一下移开关S_dw另一端与有温度系数参考电压产生电路(4)连接。
4.根据权利要求1所述的具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,其特征在于,当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有正温度系数的参考电压电路时,所述有温度系数参考电压产生电路(4)包括第二运算放大器OPA_2、第一电阻R0,所述第二运算放大器OPA_2的第一输入端连接基础电路(1),第二运算放大器OPA_2的第二输入端与第一电阻R0的一端连接,第一电阻R0另一端与第二运算放大器OPA_2的输出端连接,第一电阻R0的一端与Shift up/down 功能电路(3)连接,第二运算放大器OPA_2的输出端输出带有温度系数的参考电压Vref_coeff。
5.根据权利要求1所述的具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,其特征在于,当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有负温度系数的参考电压电路时,所述基础电路(1)包括第二带隙基准电路Bandgap_n、第三运算放大器OPA_1n、第三PMOS管PMa、第二串联电阻Rs_n、第二分压反馈电阻Rf_n,所述第二带隙基准电路Bandgap_n的一端与第三运算放大器OPA_1n的第一输入端连接,第二带隙基准电路Bandgap_n的另一端与电流镜电路(2)连接,第三运算放大器OPA_1n的输出端与第三PMOS管PMa的栅极连接,第三运算放大器OPA_1n的第二输入端与第二串联电阻Rs_n的另一端连接,第三PMOS管PMa的漏极连接电源电压VCC,第三PMOS管PMa的源极与第二串联电阻Rs_n的一端连接,第二串联电阻Rs_n的另一端与第二分压反馈电阻Rf_n的一端连接,第二分压反馈电阻Rf_n另一端接地,第三PMOS管PMa的栅极与电流镜电路(2)连接。
6.根据权利要求1所述的具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,其特征在于,当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有负温度系数的参考电压电路时,所述Shift up/down 功能电路(3)包括第二上移开关S_up_n、第二下移开关S_dw_n以及第二上移注入电流idc_up_n、第二下移注入电流idc_dw_n,所述第二下移注入电流idc_dw_n一端连接电源电压VCC,第二下移注入电流idc_dw_n的另一端与第二下移开关S_dw_n一端连接,第二下移开关S_dw_n另一端与第二上移开关S_up_n一端连接,第二上移开关S_up_n另一端连接第二上移注入电流idc_up_n一端,第二上移注入电流idc_up_n另一端接地,第二下移开关S_dw_n另一端与电流镜电路(2)连接,第二下移开关S_dw_n另一端与有温度系数参考电压产生电路(4)连接。
7.根据权利要求1所述的具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路,其特征在于,当具有温度系数并温度系数可调的参考电压电路为具有负温度系数的参考电压电路时,所述有温度系数参考电压产生电路(4)包括第四运算放大器OPA_2n、第二电阻R1,所述第四运算放大器OPA_2n的第二输入端连接基础电路(1),第四运算放大器OPA_2n的第二输入端与第二电阻R1的一端连接,第二电阻R1另一端与第四运算放大器OPA_2n的输出端连接,第二电阻R1的一端与Shift up/down 功能电路(3)连接,第四运算放大器OPA_2n的输出端输出带有温度系数的参考电压Vref_coeff_n。
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